JP4905239B2

JP4905239B2 - アンテナ装置

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Publication number: JP4905239B2
Application number: JP2007119143A
Authority: JP
Inventors: 研悟西本; 毅大島; 昌孝大塚; 学栗原; 嘉之茶谷
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-04-27
Filing date: 2007-04-27
Publication date: 2012-03-28
Anticipated expiration: 2027-04-27
Also published as: JP2008278194A

Description

この発明は、アンテナ装置に関し、より詳細には、携帯電話、ＰＨＳ等の移動体通信基地局等に使用される偏波共用アンテナ装置に関する。

移動体通信基地局用アンテナでは、マルチパスフェージングを抑制するため、空間ダイバーシチや偏波ダイバーシチが使用されることが多い。空間ダイバーシチは２つのアンテナをある一定間隔以上離して設置する必要があるため、アンテナシステム全体が大きくなる。一方、偏波ダイバーシチは、直交する２つの偏波を用いるため、空間ダイバーシチに比べてアンテナシステム全体の大きさを小さくし、設備の有効利用を図ることができる。
基地局では、一般に、無線ゾーン構成を３セクタや６セクタとし、基地局用偏波ダイバーシチアンテナには、水平面における垂直偏波と水平偏波のビーム幅をほぼ等しくすることが要求される。また、求められる水平面でのビーム幅は、通信方式、セクタ数によって異なる。
偏波共用アンテナとしては、直交偏波共用パッチアンテナ、直交するダイポールを組み合わせたアンテナなどがあるが、パッチアンテナはダイポールアンテナに比べて反射特性が狭帯域であるという欠点があり、広帯域特性が要求される場合には、直交するダイポールを組み合わせたアンテナが利用されることが多い。
直交するダイポールを組み合わせたアンテナの従来例としては、特許第２８４６６０９号、特許第３６２５１４２号がある。特許第２８４６６０９号では、反射板の前方に、２つの垂直偏波用ダイポールを設置し、この垂直偏波用ダイポールの長手方向のほぼ中心部をよぎるように水平偏波用ダイポールを設置することで、水平面における垂直偏波と水平偏波のビーム幅をほぼ等しくしている。また、特許第３６２５１４２号では、反射板の前方に、Ｖ字形水平偏波用ダイポールと、２つの垂直偏波用ダイポールを設置することで、水平面における垂直偏波と水平偏波のビーム幅を６０度としている。

特許第２８４６６０９号（図８など）特許第３６２５１４２号（図１１など）

特許第２８４６６０９号に示された基地局用アンテナでは、水平偏波用ダイポールが垂直偏波用ダイポールをよぎるように設置されているので、水平偏波用ダイポール、垂直偏波用ダイポールに広帯域化のため非励振ダイポールを装荷した場合には、構成が複雑となる。そのため、水平偏波用ダイポール、垂直偏波用ダイポールのインピーダンス整合を取るために調整できる構造パラメータの自由度が少なくなり、設計が難しくなるという問題があった。
一方、特許第３６２５１４２号に示された基地局用アンテナでは、Ｖ字形水平偏波用ダイポールと、２つの垂直偏波用ダイポールとを、水平面に垂直な方向にずらした場合が示されている。このようにすれば、水平偏波用ダイポール、垂直偏波用ダイポールのインピーダンス整合のために調整できる構造パラメータの自由度が少なくならないので、設計がしやすくなる。しかし、水平偏波用ダイポールと垂直偏波用ダイポールを垂直方向にずらして配置すると、水平偏波用ダイポールと垂直偏波用ダイポールの間の相互結合が大きくなるという問題があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、設計が容易で、かつ、水平偏波用ダイポールと垂直偏波用ダイポールの間の相互結合が小さい偏波共用アンテナを得ることを目的とする。

この発明に係わるアンテナ装置は、第１の垂直偏波用ダイポールと第２の垂直偏波用ダイポールを略平行に同じ向きで配置し、それぞれ前記第１の垂直偏波用ダイポールの給電部と前記第２の垂直偏波用ダイポールの給電部へ接続される第１の給電線路と第２の給電線路の長さを使用周波数帯域のほぼ中心周波数における１／４波長の奇数倍の電気長とすることにより、水平偏波用ダイポールと垂直偏波用ダイポールの間の相互結合を低減したものである。
すなわち、この発明に係わるアンテナ装置は、反射板と、前記反射板の前方に前記反射板に略平行に設けられ、使用周波数帯域のほぼ中心周波数で共振する前記ほぼ中心周波数における約半波長の電気長の第１の垂直偏波用ダイポールと第２の垂直偏波用ダイポールおよび水平偏波用ダイポールと、前記第１の垂直偏波用ダイポールと前記第２の垂直偏波用ダイポールへの給電線路とを備え、前記第１の垂直偏波用ダイポールと前記第２の垂直偏波用ダイポールは略平行に同じ向きで配置され、前記水平偏波用ダイポールは前記第１の垂直偏波用ダイポールおよび前記第２の垂直偏波用ダイポールと直交させると共に重ならないようずらせて配置され、前記給電線路は分岐されて延在し、それぞれ前記第１の垂直偏波用ダイポールの給電部と前記第２の垂直偏波用ダイポールの給電部へ接続される電気長が前記使用周波数帯域のほぼ中心周波数における１／４波長の奇数倍の長さの第１の給電線路と第２の給電線路とを有することを特徴とするものである。

この発明は、前記のように、第１の垂直偏波用ダイポールと第２の垂直偏波用ダイポールを略平行に同じ向きで配置し、水平偏波用ダイポールは前記第１の垂直偏波用ダイポールおよび前記第２の垂直偏波用ダイポールと直交させると共に重ならないようずらせて配置し、それぞれ前記第１の垂直偏波用ダイポールの給電部と前記第２の垂直偏波用ダイポールの給電部へ接続される第１の給電線路と第２の給電線路の長さを使用周波数帯域のほぼ中心周波数における１／４波長の奇数倍の電気長としたので、設計が容易で、かつ、水平偏波用ダイポールと垂直偏波用ダイポールの間の相互結合が小さい偏波共用アンテナを得られる効果がある。

実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置について、図１〜３を参照しながら説明する。
図１は、この発明の実施の形態１に係わるアンテナ装置を説明するための斜視図である。図２（ａ）は図１に示すこの発明の実施の形態１に係るアンテナ装置の正面図、図２（ｂ）は側面図である。また、図３は、図１に示すアンテナ装置において、ストリップ導体９、１０、１１を反射板２０の背面に設置した場合を示すアンテナ装置の斜視図である。
なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

次に構成の細部を説明する。
所望の周波数帯域の中心周波数をｆ_０とする。図１において、反射板２０は長方形の導体板であり、２辺が水平面に略垂直とする。垂直偏波用ダイポール１、垂直偏波用ダイポール２、水平偏波用ダイポール１２は、反射板２０からｆ_０において１／８〜１／４波長の長さを隔てて、反射板２０に略平行に配置されている。垂直偏波用ダイポール１、垂直偏波用ダイポール２は同じ向きでその伸長方向が水平面に略垂直とし、水平偏波用ダイポール１２は前記垂直偏波用ダイポール１と垂直偏波用ダイポール２が面対称となる対称面上に中央の給電部を配置してその伸長方向が水平面に略平行とする。
ここで、反射板付きダイポールアンテナにおいては、ダイポールと反射板との距離を１／４波長から１／２波長へ変化させていくと、利得最大方向がアンテナ正面方向（反射板に垂直な方向）からずれていく。したがって、通常は、ダイポールと反射板との距離を１／４波長以下とする。また、ダイポールと反射板との距離を１／４波長から小さくしていくと、反射特性がより狭帯域となる。すなわち、所望の帯域において反射特性が良好である限り、ダイポールと反射板との距離を１／４波長より小さくすることができる。以上のようなことから、ここでは、垂直偏波用ダイポール１、垂直偏波用ダイポール２、水平偏波用ダイポール１２と、反射板２０との距離をｆ_０において１／８〜１／４波長としている。

垂直偏波用ダイポール１と垂直偏波用ダイポール２は、水平面に平行な方向に適宜間隔を隔てて配置される。また、垂直偏波用ダイポール１、２と水平偏波用ダイポール１２は、互いに重なることがなく、垂直方向にずらして配置される。さらに、垂直偏波用ダイポール１、垂直偏波用ダイポール２、水平偏波用ダイポール１２は、電気長をｆ_０において約半波長とし、ｆ_０において共振する長さとする。

水平偏波用ダイポール１２は、給電部１３により給電される。垂直偏波用ダイポール１の給電部３は、その一端が導体板５に、もう一端が導体板６に接続されており、導体板５、導体板６は第１のテーパバランを構成している。同様に、垂直偏波用ダイポール２の給電部４は、その一端が導体板７に、もう一端が導体板８に接続されており、導体板７、導体板８は第２のテーパバランを構成している。

テーパバランの導体板６、導体板８の幅広側端部は、反射板２０に接続されている。また、テーパバランの導体板５の他端は、ストリップ導体９に接続され、導体板７の他端は、ストリップ導体１０に接続されている。ストリップ導体９は、反射板２０を地導体として、第１のストリップ線路を構成する。また、ストリップ導体１０は、反射板２０を地導体として、第２のストリップ線路を構成する。

ストリップ導体１１は、反射板２０を地導体として、第３のストリップ線路を構成している。ストリップ導体１１は、ストリップ導体９、ストリップ導体１０に、Ｔ分岐を介して接続されている。
ここで、平衡伝送系のものと不平衡伝送系のものを直接接続すると、両者の本来の伝送姿態が乱され思わしくない伝送が発生する。したがって、不平衡伝送系のストリップ線路を用いて、平衡型のダイポールアンテナに給電する場合には、バラン（平衡不平衡変換回路）が用いられる。図１に示したアンテナ装置では、ダイポール、バラン、ストリップ導体（すなわち、垂直偏波用ダイポール１、２、導体板５、７、ストリップ導体９、１０、１１）を一枚の板金で形成することで、製造を容易にすることができるため、一例としてテーパバランを採用している。なお、バランにはさまざまな種類があり、テーパバランに限定するものではない。

ここで、図２（ａ）に示したように、第１のストリップ線路（ストリップ導体９）のＴ字型の分岐部から第１のテーパバラン（導体板５）との接続部までの長さをＬ１とし、第２のストリップ線路（ストリップ導体１０）のＴ字型の分岐部から第２のテーパバラン（導体板７）との接続部までの長さもＬ１とする。また、図２（ｂ）に示したように、テーパバランの導体板５、７の長さをＬ２とする。この時、（Ｌ１＋Ｌ２）は、ｆ_０における電気長が、約（１／４＋ｎ／２）波長とする。ここで、ｎは０以上の整数である。

次に動作について説明する。
まず、垂直偏波励振時を考える。第３のストリップ線路（ストリップ導体１１）に注入された信号は、分岐部を介して、第１のストリップ線路（ストリップ導体９）と第２のストリップ線路（ストリップ導体１０）に２分配される。

上記２分配された信号は、第１のテーパバラン（導体板５、６）、第２のテーパバラン（導体板７、８）により、不平衡モードから平衡モードへ変換されて、給電部３により垂直偏波用ダイポール１を、給電部４により垂直偏波用ダイポール２を励振する。また、ストリップ線路の分岐部から垂直偏波用ダイポール１、２までの距離は、（Ｌ１＋Ｌ２）であり同じであるので、垂直偏波用ダイポール１、２は同相で励振される。

２つの垂直偏波用ダイポール１、２間の距離を変化させることにより、水平面での垂直偏波のビーム幅を調整することができる。また、垂直偏波用ダイポール１と水平偏波用ダイポール１２との結合と、垂直偏波用ダイポール２と水平偏波用ダイポール１２との結合は、振幅がほぼ同じで、ほぼ逆相となって相殺される。したがって、全体で考えると、垂直偏波励振時には、垂直偏波用ダイポール１、２と水平偏波用ダイポール１２との結合は、小さくなる。

次に、水平偏波励振時を考える。水平偏波用ダイポール１２は、給電部１３により励振される。この時、前記同様、水平偏波用ダイポール１２と垂直偏波用ダイポール１との結合と、水平偏波用ダイポール１２と垂直偏波用ダイポール２との結合は、振幅がほぼ同じで、ほぼ逆相となる。垂直偏波用ダイポール１へ結合した信号は、第１のテーパバラン（導体板５、６）、第１のストリップ線路（ストリップ導体９）を通り、分岐部に到達する。同様に、垂直偏波用ダイポール２へ結合した信号は、第２のテーパバラン（導体板７、８）、第２のストリップ線路（ストリップ導体１０）を通り、分岐部に到達する。この時、分岐部に到達した２つの信号は逆相であるので、分岐部での電力は約０となる。また、第３のストリップ線路（ストリップ導体１１）の方へ伝播される電力の振幅は非常に小さくなる。

このように、第３のストリップ線路の方へ伝播される電力の振幅が非常に小さく、分岐部での電力が約０であるので、水平偏波励振時では、ストリップ導体９、ストリップ導体１０が、分岐部で反射板２０とショートしていると等価的に見なすことができる。

なお、先端をショートしている伝送線路は、ショート端からの電気長が（１／４＋ｎ／２）波長の時に、インピーダンスが無限大になり、ショート端からの電気長が（ｎ／２）波長の時に、インピーダンスが０となる（ｎは０以上の整数）。

ここで、この実施の形態１に係るアンテナ装置では、ストリップ線路の分岐部から垂直偏波用ダイポール１、２までの距離（Ｌ１＋Ｌ２）のｆ_０における電気長を、約（１／４＋ｎ／２）波長としている。したがって、垂直偏波用ダイポール１、２の給電部３、４では、インピーダンスが非常に大きくなり、水平偏波用ダイポール１２から垂直偏波用ダイポール１、２への結合は非常に小さくなる。

仮に、（Ｌ１＋Ｌ２）のｆ_０における電気長を、約（ｎ／２）波長とすると、垂直偏波用ダイポール１、２の給電部３、４でのインピーダンスが非常に小さくなり、水平偏波用ダイポール１２から垂直偏波用ダイポール１、２への結合が大きくなることになる。その結果、交差偏波レベルが増大し、水平偏波用ダイポール１２のインピーダンス整合が取りずらくなるという問題が発生する。
したがって、この発明で示した、距離（Ｌ１＋Ｌ２）のｆ_０における電気長を、約（１／４＋ｎ／２）波長（ここでｎは０以上の整数）と設定することは非常に有効である。

また、図１、２で例示したアンテナ装置では、ストリップ導体９、１０、１１を反射板２０のダイポールがある側に設置しているが、図３に示したように、反射板２０に特性への影響が問題にならない程度のｆ_０における波長に比べて小さい穴３０、３１を空け、導体板５、７を、穴３０、３１を通して反射板２０のダイポールがない側まで伸ばし、ストリップ導体９、１０、１１を反射板２０のダイポールがない側に設置する構成にしても良い。

この実施の形態１では、水平偏波用ダイポール１２の給電方法については、限定するものではないが、例えば、垂直偏波用ダイポール１、２と同じように、反射板２０上のストリップ線路からテーパバランを介して給電する方法が考えられる。また、平行二線により給電する方法も考えられる。

また、インピーダンス整合を取るために、ストリップ導体９、ストリップ導体１０、ストリップ導体１１の途中で、その幅を変化させても良い。例えば、第３のストリップ線路から第１、第２のストリップ線路に分配した後に、第１、第２のストリップ線路に、ｆ_０における電気長が１／４波長のインピーダンス変換器を構成することが考えられる。

さらに、垂直偏波用ダイポール１、２とのインピーダンス整合を取るために、第１、第２、第３のストリップ線路の途中に、オープンスタブ、ショートスタブを第１、第２、第３のストリップ線路に並列に設置しても良い。

以上のように、この発明に係わるアンテナ装置は、反射板の前方に水平偏波用ダイポールと２つの垂直偏波用ダイポールを重ならないように設置し、垂直偏波用ダイポールの給電線路の分岐部からダイポールの給電部までのｆ_０における電気長を約（１／４＋ｎ／２）波長（ここでｎは０以上の整数）とすることにより、水平面における垂直偏波と水平偏波のビーム幅がほぼ等しく、かつ設計が容易で、さらに、水平偏波用ダイポールと垂直偏波用ダイポールの間の相互結合が小さい偏波共用アンテナが得られるという効果を有する。

実施の形態２．
図４は、この発明の実施の形態２に係るアンテナ装置を説明するための斜視図である。この実施の形態２は、上記実施の形態１で示した構成のアンテナ装置において、垂直偏波用ダイポール１、２と水平偏波用ダイポール１２の近傍に、それぞれ非励振ダイポール１４、１５、１６を設置した構成のアンテナ装置である。

次に構成の細部を説明する。
所望の周波数帯域の上限の周波数をｆ_ｈとする。図４において、垂直偏波用ダイポール１の近傍に非励振ダイポール１４を設置し、垂直偏波用ダイポール２の近傍に非励振ダイポール１５を設置し、水平偏波用ダイポール１２の近傍に非励振ダイポール１６を設置する。また、非励振ダイポール１４、１５は、その伸長方向が水平面に略垂直で垂直偏波用ダイポール１、２と同じ方向であり、電気長をｆ_ｈにおいて約半波長とし、ｆ_ｈにおいて共振する長さとする。また、非励振ダイポール１６は、その伸長方向が水平面に略平行で水平偏波用ダイポール１２と同じ方向であり、電気長をｆ_０において約半波長とし、ｆ_０において共振する長さとする。

以上のように、非励振ダイポール１４、１５、１６を設置することにより、良好な反射特性が得られるアンテナの帯域幅を広げることができる。

また、非励振ダイポール１４、１５の電気長を、所望の周波数帯域の上限の周波数ｆ_ｈにおいて約半波長とし、中心周波数ｆ_０における約半波長より短くすることにより、水平偏波用ダイポール１２を励振した水平偏波励振時において、水平偏波用ダイポール１２から非励振ダイポール１４、１５への結合を小さくすることができる。

以上のことから、非励振ダイポール１４、１５、１６を設置することにより、アンテナを広帯域化でき、また、非励振ダイポール１４、１５の電気長をｆ_ｈにおいて約半波長とすることで、水平偏波用ダイポール１２から非励振ダイポール１４、１５への結合を低減できるという効果を有する。

実施の形態３．
図５は、この発明の実施の形態３に係るアンテナ装置を説明するための斜視図である。この実施の形態３は、上記実施の形態１または実施の形態２で示した構成のアンテナ装置において、水平偏波用ダイポール１２、非励振ダイポール１６を、その途中で折り曲げた構成のアンテナ装置である。なお、図５では、実施の形態２で示した構成のアンテナ装置において、水平偏波用ダイポール１２、非励振ダイポール１６のそれぞれを両端部近くの２ヶ所で直角に折り曲げた場合を例示して説明する。

図５に示すように、水平偏波用ダイポール１２、非励振ダイポール１６を、両端部近くの２ヶ所で直角に折り曲げている。

このように、水平偏波用ダイポール１２、非励振ダイポール１６を途中で折り曲げることにより、水平偏波用ダイポール１２および非励振ダイポール１６の反射板２０への正射影の長さが短縮され、アンテナ開口寸法が小さいアンテナと等価であり、水平面における水平偏波のビーム幅を広げることができる。また、ダイポールの長さを変えずに、折り曲げによりアンテナ開口寸法を変化させるため、ダイポールの共振周波数は変化しない。

なお、図５においては、水平偏波用ダイポール１２、非励振ダイポール１６を、その途中２ヶ所で反射板２０の方へ直角に折り曲げた場合を示したが、これに限るものではなく、水平偏波用ダイポール１２、非励振ダイポール１６の反射板２０への正射影の長さが短縮され、アンテナ開口寸法が小さいアンテナと等価となれば良い。
したがって、１ヶ所で折り曲げ、水平偏波用ダイポール１２、非励振ダイポール１６をＶ字形としても良い。また、折り曲げる角度は、９０度でなくても良い。なお、湾曲させても良い。

また、以上では実施の形態２で示した構成のアンテナ装置に適用した場合で説明したが、同様にして実施の形態１で示したアンテナ装置にも適用できることは言うまでもない。

以上のように、水平偏波用ダイポール１２、非励振ダイポール１６を折り曲げる位置、折り曲げ箇所の数、折り曲げる角度などを変化させることにより、ダイポールの共振周波数を維持しつつ、水平偏波用ダイポール１２を励振した場合に、水平面における水平偏波のビーム幅を調整できるという効果を有する。

実施の形態４．
図６は、この発明の実施の形態４に係わるアンテナ装置を説明するための斜視図である。この実施の形態４は、上記実施の形態１〜３で示したアンテナ装置を形成する導体板５〜８及びストリップ導体９〜１１などを含めた垂直偏波用ダイポール１、２と水平偏波用ダイポール１２の一式、または非励振ダイポール１４、１５、１６を追加した一式、を複数配列してアレーアンテナを形成する場合である。なお、図６では、実施の形態３で示した構成の一式の２組を用い、垂直偏波用ダイポールの伸長方向に配列した場合を例示している。

また、アレーアンテナの配列は、垂直方向、水平方向など適宜配列可能であり、２次元配列でも良い。
さらに、アレーアンテナとして複数配列する前記一式のそれぞれは、すべて同一の一式である必要はない。

以上のように、この実施の形態４に係わるアンテナ装置によれば、アレーアンテナとして動作させることができ、アンテナ利得を高くできるという効果を有する。

実施の形態５．
図７は、この発明の実施の形態５に係わるアンテナ装置を説明するための斜視図である。この実施の形態５は、上記実施の形態１〜４で示したアンテナ装置を形成する反射板２０の両側に側面反射板２１、２２を設置する場合である。なお、図７では、実施の形態５で示したアレーアンテナの構成に適用した場合を例示している。

また、側面反射板２１、２２は、それぞれ反射板２０の水平面に略垂直な２辺に導通接続させて配置した導体板であり、反射板２０からある傾斜角を成して接続されており、ここでは矩形とした場合を示す。

側面反射板２１、２２を設置し、反射板２０からの高さに対応する水平面に略平行な２辺の長さ、反射板２０とのなす角度である前記傾斜角を変化させることで、アンテナ装置全体の大きさを反射板２０の寸法だけを調整するより大きくすることなく、水平面における垂直偏波、水平偏波のビーム幅を調整することができる効果がある。また、アンテナ装置のＦ／Ｂ比（Front/Back比）を調整することができる効果がある。

なお、以上の実施の形態１〜５において、垂直偏波用ダイポール１、２、水平偏波用ダイポール１２、非励振ダイポール１４、１５、１６の形状は図示した金属板状のものに限定するものではなく、線状、長方形、多角形など種々の形状が適用できる。
また、テーパバランの導体板５、６、７、８の形状も限定するものではなく、台形、多角形など種々の形状が適用できる。
更に、以上の実施の形態では、反射板、垂直偏波用ダイポール、水平偏波用ダイポール、非励振ダイポールなどを金属板で形成した場合の図を例示して説明したが、これらを誘電体板上に形成しても良く、上記同様の効果が得られる。

この発明の実施の形態１に係わるアンテナ装置を説明するための斜視図である。図１に示すアンテナ装置の正面図および側面図である。図１に示すアンテナ装置において、ストリップ導体９、１０、１１を反射板２０の背面に設置した場合を示すアンテナ装置の斜視図である。この発明の実施の形態２に係るアンテナ装置を説明するための斜視図である。この発明の実施の形態３に係るアンテナ装置を説明するための斜視図である。この発明の実施の形態４に係わるアンテナ装置を説明するための斜視図である。この発明の実施の形態５に係わるアンテナ装置を説明するための斜視図である。

符号の説明

１垂直偏波用ダイポール、２垂直偏波用ダイポール、３給電部、４給電部、５導体板、６導体板、７導体板、８導体板、９ストリップ導体、１０ストリップ導体、１１ストリップ導体、１２水平偏波用ダイポール、１３給電部、１４非励振ダイポール、１５非励振ダイポール、１６非励振ダイポール、２０反射板、２１側面反射板、２２側面反射板、３０小さい穴、３１小さい穴。

Claims

反射板と、前記反射板の前方に前記反射板に略平行に設けられ、使用周波数帯域のほぼ中心周波数で共振する前記ほぼ中心周波数における約半波長の電気長の第１の垂直偏波用ダイポールと第２の垂直偏波用ダイポールおよび水平偏波用ダイポールと、前記第１の垂直偏波用ダイポールと前記第２の垂直偏波用ダイポールへの給電線路とを備え、前記第１の垂直偏波用ダイポールと前記第２の垂直偏波用ダイポールは略平行に同じ向きで配置され、前記水平偏波用ダイポールは前記第１の垂直偏波用ダイポールおよび前記第２の垂直偏波用ダイポールと直交させると共に重ならないようずらせて配置され、前記給電線路は分岐されて延在し、それぞれ前記第１の垂直偏波用ダイポールの給電部と前記第２の垂直偏波用ダイポールの給電部へ接続される電気長が前記使用周波数帯域のほぼ中心周波数における１／４波長の奇数倍の長さの第１の給電線路と第２の給電線路とを有することを特徴とするアンテナ装置。
前記第１の給電線路と前記第２の給電線路に、不平衡モードから平衡モードへ変換するモード変換手段を設け、前記第１の給電線路と前記第２の給電線路をそれぞれ前記第１の垂直偏波用ダイポールの給電部と前記第２の垂直偏波用ダイポールの給電部へ前記モード変換手段を介して接続したことを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
前記モード変換手段は、前記第１の垂直偏波用ダイポールの給電部と前記反射板との間の前記第１の給電線路の部位、および、前記第２の垂直偏波用ダイポールの給電部と前記反射板との間の前記第２の給電線路の部位に形成されたテーパバランであることを特徴とする請求項２記載のアンテナ装置。
前記給電線路の少なくとも一部分を前記反射板の後方に配置したことを特徴とする請求項１、２、又は３記載のアンテナ装置。
前記第１の垂直偏波用ダイポールと前記第２の垂直偏波用ダイポールおよび前記水平偏波用ダイポールのそれぞれの近傍に、それぞれと対向する第１の非励振ダイポールと第２の非励振ダイポールおよび第３の非励振ダイポールを設け、前記第１の非励振ダイポールと前記第２の非励振ダイポールの電気長を前記使用周波数帯域のほぼ中心周波数における約半波長より短くしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
前記第１の非励振ダイポールと前記第２の非励振ダイポールの電気長を前記使用周波数帯域の上限の周波数で共振する前記上限の周波数における約半波長とし、前記第３の非励振ダイポールの電気長を前記使用周波数帯域のほぼ中心周波数で共振する前記ほぼ中心周波数における約半波長としたことを特徴とする請求項５記載のアンテナ装置。
前記水平偏波用ダイポールを屈曲し、前記水平偏波用ダイポールの前記反射板への正射影の長さを前記水平偏波用ダイポールの長さより短くしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
前記水平偏波用ダイポールを屈曲し、前記水平偏波用ダイポールの前記反射板への正射影の長さを前記水平偏波用ダイポールの長さより短くすると共に、前記第３の非励振ダイポールを屈曲し、前記第３の非励振ダイポールの前記反射板への正射影の長さを前記第３の非励振ダイポールの長さより短くしたことを特徴とする請求項５又は６記載のアンテナ装置。
前記第１の垂直偏波用ダイポールと前記第２の垂直偏波用ダイポールおよび前記水平偏波用ダイポールの一式、または、前記第１の垂直偏波用ダイポールと前記第２の垂直偏波用ダイポールおよび前記水平偏波用ダイポール並びに前記第１の非励振ダイポールと前記第２の非励振ダイポールおよび前記第３の非励振ダイポールの一式を複数配列してアレーアンテナを形成したことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
前記反射板を前記水平偏波用ダイポールに略垂直な第１の縁と第２の縁を有する形状とし、前記第１の縁に前記反射板に対する傾斜面となる第１の導体板を接続し、かつ、前記第２の縁に前記反射板に対する傾斜面となる第２の導体板を接続したことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のアンテナ装置。